《金属材料学》全套教学课件.pptx

第1章钢的合金化原理;重点及基本要求;1.1Me和Fe的作用

一、钢中的Me;1、杂质元素（impurity-element）;热脆性——S——FeS(低熔点989℃)；？

冷脆性——P——Fe3P（硬脆）；？

氢脆——H——白点。;二、Me和Fe的作用

纯Fe→Fe-Me相图的变化特点。

Me和Fe的作用：;2、α稳定化元素;(a)Ni，Mn，Co;三、Me对Fe-C相图的影响

1、对S、E点的影响

A形成元素均使S、E点向左下方移动，

F形成元素使S、E点向左上方移动。

S点左移—意味着共析C量减小；

E点左移—意味着出现莱氏体的C量降低。;2、对临界点的影响

A形成元素Ni、Mn等使A1（A3）线向下移动；

F形成元素Cr、Si等使A1（A3）线向上移动;铬对钢γ区的影响锰对钢γ区的影响;1.2合金钢中的相组成

一、置换固溶体

合金元素在铁点阵中的固溶情况;

常用合金元素点阵结构、电子结构和原子半径;;合金元素的固溶规律，

即Hume-Rothery规律;①有限固溶C、N、B、O等;三、碳（氮）化物及其形成规律;钢中常见的K类型有：

M3C：渗碳体，正交点阵；

M7C3：例Cr7C3，复杂六方；

M23C6：例Cr23C6，复杂立方；

M2C：例Mo2C、W2C。密排六方；

MC：例VC、TiC，简单面心立方点阵；

M6C：不是一种金属K。复杂六方点阵。

K也有空位存在；可形成复合K,如(Cr,Fe,Mo，…)7C3;自然辩证法原理;复杂点阵结构：M23C6、M7C3、M3C。

特点：硬度、熔点较低，稳定性较差；;1）K类型

K类型与Me的原子半径有关。

各元素的rc/rMe的值如下：

MeFeMnCrVMoWTiNb

rc/rMe0.610.600.610.570.560.550.530.53

;rc/rMe0.59—复杂点阵结构，如Cr、Mn、Fe，

形成Cr7C3、Cr23C6、Fe3C、Mn3C等形式的K；;2）相似者相溶;自然辩证法原理;3）强者先，依次成;4）NM/NC比值决定了K类型;5）强者稳，溶解难，

析出难，聚集长大也是难;3、钢中常见的氮化物;四、金属间化合物;1.3Me在钢中的分布及偏聚

一、Me在钢中的存在形式;轧制前轧制后;钢中Al2O3夹杂;二、Me在不同状态下的分布;总结：

合金元素在钢中的分布主要取决于以下因素：

合金元素种类和含量

冶金加工方法和热处理制度

;二、Me的偏聚（segregation）;晶界内吸附对金属材料组织、性能有很大影响，如高温晶界强化，晶界脆性断裂，晶间腐蚀以及B钢淬透性等.

另外，第一、二类回火脆性都与晶界内吸附有关。;行星架石状断口宏观观察;偏聚

机理;影响

因素;1.4合金钢中的相变;一、合金钢的加热A化

1、K在A中的溶解规律;碳（氮）化物在奥氏体中的溶解度与加热温度的关系;2、A体均匀化

A体刚形成时，C和Me的分布是不均匀的.

合金钢加热均匀化与碳钢相比有什么区别?;二过冷A体的分解

1、过冷A体的稳定性;“C”曲线五种形状;常用合金元素对奥氏体等温转变曲线的影响

(上左)强K形成元素(上右)中、弱K形成元素(下左)非K形成元素;2、过冷A体的P、B转变

P转变：需要C和Me都扩散，Me扩散是K形核的控制因素

影响C曲线右移顺序：Mo、W、Mn、Cr、Ni、Si

B转变：C作短程扩散，Me几乎没有扩散

影响顺序：Mn、Cr、Ni、Si，而W、Mo等影响很小。

生产上如需获得B组织，应选用含Mo、W的钢种。

;思考题：

W、Mo等元素对贝氏体转变影响不大，而对珠光体转变的推迟作用大，如何理解?